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电气隔离技术在PLC控制系统的实际应用

时间:2014-07-11 10:05:59   来源:http://www.china-siemens.cn/   

脉冲变压器传递输入、输出脉冲信号时,不传递直流重量,PLC使用的数字量信号输入/输出的控制设备不需求传递直流重量,因而在工控体系中得到了广泛的使用。


PLC控制系统的电气隔离技术
       通常工业控制体系既包含弱电控制部分,又包含强电控制部分。为了使两者之间既坚持控制信号联络,又要隔离电气方面的联络,即实施弱电和强电隔离,是保证体系作业安稳,设备与操作人员安全的重要办法。电气隔离意图之一是从电路上把搅扰源和易搅扰的部分隔离开来,然后到达隔离现场搅扰的意图。
 
信号隔离
       信号的隔离意图之一是把引入的搅扰通道堵截,使测控设备与现场仅坚持信号联络,不直接发作电的联络。工控设备与现场信号之间常用的隔离方法有光电隔离、脉冲变压器隔离、继电器隔离和布线隔离等。
 
光电隔离
       光电隔离是由光电耦合器材来完结的。其输入端装备发光源,输出端装备受光器,因而输入和输出在电气上是彻底隔离的。因为光电耦合器的输入阻抗(100Ω~1kΩ)与通常搅扰源的阻抗(105~106Ω)比较较小,因而分压在光电耦合器的输入端的搅扰电压较小,它所能供给的电流并不大,不易使半导体二极管发光。别的光电耦合器的隔离电阻很大(约1012Ω)、隔离电容很小(约几个pF),所以能阻挠电路性耦合发生的电磁搅扰,被控设备的各种搅扰很难反应到输入体系。光电耦合器把输入信号与内部电路隔离开来,或者是把内部输出信号与外部电路隔离开来。开关量输入电路接入光电耦合器后,因为光电耦合器的隔离效果,使夹杂在输入开关量中的各种搅扰脉冲都被挡在输入回路的一侧。因为光电耦合器不是将输入侧和输出侧的电信号进行直接耦合,而是以光为前言进行耦合,具有较高的电气隔离和抗搅扰才能。 
 
脉冲变压器隔离
       脉冲变压器的匝数较少,并且一次绕组和二次绕组别离绕于铁氧体磁芯的两边,这种技术使得它的分布电容特小,仅为几个pF,所以可作为脉冲信号的隔离元件。脉冲变压器传递输入、输出脉冲信号时,不传递直流重量,PLC使用的数字量信号输入/输出的控制设备不需求传递直流重量,因而在工控体系中得到了广泛的使用。电路的外部信号经RC滤波电路和双向稳压管按捺常模噪声搅扰,然后输入脉冲变压器的一次侧。为了防止过高的对称信号击穿电路元件,脉冲变压器的二次侧输出电压被稳压管限幅后进入测控体系内部。通常地说,脉冲变压器的信号传递频率在1kHz~1MHz之间,新式的高频脉冲变压器的传递频率可到达10MHz。
 
继电器隔离
       继电器的线圈和触点没有电气上的联络,因而,可使用继电器的线圈承受信号,使用触点发送和输出控制信号,然后防止强电和弱电信号之间的直接触摸,完成了抗搅扰隔离。在该电路中,经过继电器把低压直流与高压沟通隔离开来,使高压沟通侧的搅扰无法进入低压直流侧。
 
布线隔离
       将弱小信号电路与易发生噪声污染的电路分隔布线,最基本的需求是信号线路有必要和强电控制线路、电源线路分隔走线,并且相互间要坚持一定的距离。配线时应差异分隔沟通线、直流稳压电源线、数字信号线、模仿信号线、理性负载驱动线等。配线距离越大,配线越短,则噪声影响越小。可是,实践设备的表里空间是有限的,配线距离不可能太大,只要能保持最低极限的距离距离便可。假如受环境条件的约束,信号线不能与高压线和动力线等离得满足远时,就得选用比如信号线路接电容器等各种按捺电磁感应噪声的办法。
 
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